板坯连铸技术：从工艺流程到未来发展方向

板坯连铸技术：从工艺流程到未来发展方向

板坯连铸技术（Slab Continuous Casting）是现代钢铁生产中的核心工艺，它将高温液态钢直接转化为固态板坯，为后续轧制和加工提供优质原材料。自20世纪50年代实现工业化以来，这项技术经历了显著的发展，已成为现代冶金工业不可或缺的生产方式。

工艺流程

1. 钢水准备

从炼钢转炉或电炉出钢，通过钢包运输至连铸台位。钢水在钢包中保持高纯净度，同时调整温度至适合铸造的范围。

2. 中间包操作

钢水经钢包注入中间包，通过中间包实现流量调节、杂质分离和稳定流动。

关键设计：中间包设有挡渣墙和分流器，有效分离夹杂物并均匀分布钢水。

3. 结晶器凝固

液态钢进入结晶器，形成初始固壳（约5-10毫米厚）。

核心工艺：结晶器振动系统结合电磁搅拌（EMS），确保钢水均匀分布，减少偏析和裂纹。

4. 二冷区凝固

半凝固状态的铸坯进入二冷区域，采用喷射冷却方式（气水混合或雾化冷却），逐步完成全截面凝固。

冷却强度动态控制：针对不同钢种和铸坯厚度，实时调整冷却参数，避免热裂或内应力问题。

5. 拉坯与切割

凝固完成的铸坯通过矫直机构矫正弧度后，以均匀速度拉出并切割成指定长度。

高速氧燃切割装置确保切口平整，误差控制在±2毫米以内。

6. 堆垛与运输

铸坯通过自动堆垛系统整齐堆放，随后运输至轧制工序。

设备构成

1. 结晶器系统

材质：高导热Cu-Cr-Zr合金铜板，表面镀镍或陶瓷涂层，耐磨损和抗热疲劳性能优越。

振动机构：采用非正弦振动设计，振幅范围3-6毫米，频率可达200次/分钟，有效避免粘结现象。

2. 电磁搅拌器（EMS）

安装于结晶器和二冷区，频率5-20 Hz，确保钢水流场均匀，减少偏析、疏松和夹杂。

3. 二冷系统

喷射冷却：采用分区控制的高精度喷嘴，每平方厘米布置10-15个喷嘴，保证冷却均匀性。

动态调节功能：冷却强度随拉速、钢种和铸坯规格实时调整。

4. 矫直与拉坯装置

矫直机构：多点弯曲和反弯曲设计，确保铸坯在矫直过程中无裂纹产生。

拉坯机构：液压驱动，可适应0.3-2.5米/分钟的多种拉速要求。

5. 氧燃切割装置

高精度切割系统，误差范围±2毫米，切口平整，减少二次加工需求。

6. 自动堆垛系统

模块化设计，支持6-8铸坯/分钟的堆垛速度，提高物流效率。

技术特点

1. 高效生产

支持高速拉速（1.0-2.5 m/min），年产能可达150万吨，适用于大规模钢铁生产线。

2. 灵活适应性

适配多种钢种，包括低碳钢、高强度合金钢、不锈钢等。

可生产多规格铸坯（厚度150-250毫米，宽度900-2200毫米），满足多样化市场需求。

3. 智能化控制

实时数据监测：温度、流速、冷却强度等关键参数动态调整。

物联网支持：实现远程诊断、预警和工艺优化。

4. 优质铸坯质量

减少偏析和疏松：通过优化流场和冷却工艺，铸坯内部结构更加均匀。

高表面质量：避免裂纹、气孔等表面缺陷，减少后续加工损耗。

5. 绿色环保设计

冷却水循环利用率达95%，节约水资源。

能耗优化设计，整体能耗降低10%-15%。

工艺优势总结

卓越的铸坯质量：通过精密控制和优化设计，铸坯内部组织致密，表面光洁，满足高端制造需求。

高效稳定性：模块化设计和先进的控制技术确保生产线长期高效运行。

环保与节能：节约资源、降低排放，符合绿色制造趋势。

定制化服务：提供从设计到安装、调试的全流程解决方案，满足客户个性化需求。

板坯连铸技术的未来发展方向

1. 更高速的铸造工艺：随着技术升级，拉速有望进一步提升至5.0 m/min以上，同时保证铸坯质量。

2. 更广的钢种适应性：针对高端需求，研发适用于特殊合金钢、耐腐蚀钢和超高强度钢的连铸技术。

3. 完全智能化的生产线：引入大数据分析与人工智能，实现连铸生产全流程的智能优化与自动故障诊断。

4. 低碳与绿色制造：开发零碳排放生产工艺，进一步减少冶金生产对环境的影响。

上海麦特莱吉冶金集团凭借多年的技术积累和工程经验，为客户提供高质量的板坯连铸工艺和设备解决方案，助力客户在激烈的市场中获得竞争优势。